Защита от ионизирующих излучений

ядер или при ядерных реакциях
β-излучение – поток электронов или позитронов, возникающих при радиоактивном распаде
нейтронное излучение – поток ядерных частиц, не имеющих электрического заряда
медленные нейтроны (с энергией менее 1 кэВ)
нейтроны промежуточных энергий (от 1 до 500 кэВ)
быстрые нейтроны (от 500 кэВ до 20 МэВ)
релятивистские (сверхбыстрые) (свыше 20 МэВ)

1. Корпускулярное излучение
  – излучение, состоящее из частиц с массой покоя отличной от нуля

– практически не имеет массы и заряда, испускается при ядерных превращениях радионуклидов или аннигиляции частиц, могут возникать и при α- и при β- распаде
рентгеновское излучение  (х-лучи) – совокупность тормозного и характеристического излучения с λ = 10-7–10-14 мкм и энергией от 1 кэВ до 1 МэВ, возникает при бомбардировке вещества потоком электронов; м.б. получено в специальных рентгеновских трубках, в ускорителях электронов, электронных микроскопах, мощных генераторах, выпрямительных лампах, ЭЛТ, а также в среде, окружающей источник β-излучения
Тормозное рентгеновское излучение – ЭМИ с непрерывным спектром, возникающее при торможении веществом быстрых электронов и изменении в этой связи кинетической энергии заряженных частиц
Характеристическое излучение – ЭМИ с дискретным спектром, возникающее при дискретном изменении энергетического состояния атома
Различают:
длинноволновое (мягкое) рентгеновское излучение с λ>25 пм
коротковолновое (жесткое) − с λ≤25 пм

корпускулярного излучения характеризуется длиной пробега частицы в среде (путь) ℓ –
толщиной материала, необходимого для полного поглощения потока ионизирующих частиц

Ослабление потока фотонного излучения в веществе
подчиняется экспоненциальному закону и характеризуется коэффициентом ослабления μ

имеет место низкая ионизирующая способность, и наоборот
3. Активность радиоактивного вещества (А) – число радиоактивных превращений N в этом веществе за время τ
A = N /τ Бк (Ки; 1 Ки = 3,7·10¹ºБк)
4. Период полураспада (Т1/2 ) – время, в течение которого активность уменьшается вдвое
Т1/2 =τ ·ln2,
где τ – среднее время жизни атомов радиоактивного вещества
5. Плотность потока энергии – отношение энергии частиц или фотонов ИИ, проникающих за промежуток времени τ в обьем элементарной среды к площади поперечного сечения S
q = E / (S ·τ), Вт/(м²∙с)

доза:
X = dθ / dm, Кл/кг (Р – рентген; 1Кл/кг=3,88·10³Р)
где dθ  – полный заряд ионов одного знака в элементарном объеме;
dm  – масса воздуха в этом объеме
Мощность экспозиционной дозы:
Px = dX /dτ, А/кг (Р/с; 1А/кг=Кл/(кг·с)=3,88·10³Р/с)
7. Для корпускулярного излучения  – линейная передача энергии заряженных частиц (ЛПЭ) в среде определяется как полная энергия, теряемая частицей в среде при соударениях на пути dl 
L = dE / dl, Дж/м (кэВ/мкм)
где dE  – энергия, теряемая частицей в среде при соударении
dl  – малый отрезок

дозы за малое время (часы, дни) (лучевой ожог, лучевая катаракта, лучевое бесплодие, смерть, острая лучевая болезнь)
хронические – систематическое облучение малыми дозами, превышающими ПДД, в течение длительного времени (годы) (лейкемия, опухоли, генетические болезни, хроническая лучевая болезнь)
общее
местное

средняя энергия (Дж), переданная ИИ веществу в некотором элементарном объеме, деленная на массу (кг)
вещества в этом объеме (1 Гр =100 рад=1 Дж/кг)
D = dE / dm Гр
Мощность поглощенной дозы – поглощенная доза, отнесенная к единице времени
РD = dD / dτ Гр/с (Рад/с)
2. Вид излучения
Эквивалентная доза НТ, Зиверт (Зв) – сумма произведений поглощённой дозы, созданной в данном органе или ткани Т излучением R, на взвешивающий коэффициент wR для данного вида излучения R
(1 Зв=100 бэр)
wR  − характеризует зависимость неблагоприятных биологических последствий
облучения человека от способности ИИ различного вида передавать энергию
облучаемой среде
Мощность эквивалентной дозы: РH =dH / dτ Зв/с (бэр/с)

доза Еэф, Зв – сумма по всем органам (тканям) Т умноженная на эквивалентную дозу:
, Зв (бэр)
wТ  – взвешивающий коэффициент для различных органов и тканей Т
( )
Мощность эффективной дозы: РE = dEэфф / dτ, Зв/с (бэр/год)
4. время воздействия τ, ч
5. индивидуальная чувствительность организма

персонал (лица, непосредственно работающие с источниками ИИ)
Б – персонал (лица, которые не работают непосредственно с источниками ИИ, но по условиям рабочих мест или проживания могут подвергаться воздействиям)
В – все население (включая лиц из персонала, вне сферы и условий их производственной деятельности)

Меры защиты от ионизирующего излучения

(см. табл.)
допустимые уровни
рабочие контрольные уровни

Предел допустимой дозы - это такой годовой уровень облучения персонала, который при равномерном накоплении в течение 50 лет не оказывает вредных последствий на организм человека и его потомство

Нормирование

Меры защиты от ионизирующего излучения

радиационной безопасности (ОСПОРБ 99/2010)

Меры защиты от ионизирующего излучения

I категория – радиационные объекты, при аварии на которых возможно их радиационное воздействие на население
II категория – объекты, радиационное воздействие которых при аварии ограничивается территорией СЗЗ
III категория – объекты, радиационное воздействие при аварии которых ограничивается территорией объекта
IV категории – объекты, радиационное воздействие при аварии на которых ограничивается помещениями, где проводятся работы с источниками излучения

Организационные меры защиты

как потенциальные источники внутреннего облучения разделяются на 4 группы радиационной опасности радионуклидов в зависимости от минимально значимой активности (МЗА):
группа А - радионуклиды с МЗА 10³ Бк;
группа Б - радионуклиды с МЗА 10(4) и 10(5) Бк;
группа В - радионуклиды с МЗА 10(6) и 10(7) Бк;
группа Г - радионуклиды с МЗА 10(8) Бк и более

Меры защиты от ионизирующего излучения

Организационные меры защиты

(самые опасные) - в отдельных зданиях с отдельным входом через санпропускник
Работы с источниками II-го класса - в отдельном, специально оборудованном помещении, расположенном изолировано от др. помещений (отдельный отсек или крыло здания, специально оборудованный вход)
Работы с источниками III-го класса могут проводиться в общем помещении, удовлетворяющем требованиям, предъявляемым к химическим лабораториям

Меры защиты от ионизирующего излучения

Организационные меры защиты

моложе 18 лет, не имеющие медицинских противопоказаний
предварительные и периодические медицинские осмотры
обучение, инструктаж и проверка знаний правил безопасного ведения работ на данном участке и действующих в организации правил и инструкций
эксплуатирующая организация обеспечивает сохранность источников излучения (регистрация, ежегодная инвентаризация)

Меры защиты от ионизирующего излучения

Организационные меры защиты
радиоактивные вещества, не находящиеся в работе, хранятся в специально отведенных местах или в хранилищах доступ посторонним в которые запрещен (должны иметь знак радиационной опасности)
своевременное списание и сдача на переработку и захоронение
транспортировка осуществляется на специальных транспортных средствах в контейнерах

защиты

Основные принципы обеспечения радиационной безопасности:
уменьшение мощности источника (защита количеством);
увеличение расстояния от источника до работающего (защита расстоянием);
уменьшение времени работы с источником (защита временем);
экранирование источников (защита экранами)

защита критических органов

Спецодежда – халаты, комбинезоны, куртки, брюки, нарукавники
Для защиты рук – перчатки
Для защиты органов дыхания – респираторы
Для глаз – очки со стеклами, содержащими фосфат вольфрама или свинец

Меры защиты от ионизирующего излучения

ткани с водоупорной пропиткой, резиновые боты, калоши, бахилы
Соблюдение мер личной гигиены:
Тщательная очистка кожных покровов (теплая вода с мылом, специальные препараты «Деконтамин», «Паста 11б») после работ, проведение дозиметрического контроля загрязненной спецодежды, спецобуви, кожи

Меры защиты от ионизирующего излучения

взвешенном состоянии в воздухе
пыль  – аэрозоль дезинтеграции с твердой фазой - образуется при дроблении, размоле, перегрузках материалов, смешении и транспортировке
дым  – аэрозоль конденсации с твердой фазой – образуется при возгонке, обжиге, выпуске металла
туман – аэрозоль конденсации с жидкой фазой – образуются при нагревании малолетучих жидкостей

Тема 10. Защита от вредных веществ

Загрязнение воздуха в металлургических цехах

(>10 мкм)
микроскопическая (0,25-10 мкм)
ультрамикроскопическая (<0,25 мкм)

Загрязнители воздушной среды

нарушений требований безопасности могут вызывать производственные травмы, проф. заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений

Пути проникновения ВВ в организм человека:
дыхательные пути
желудочно-кишечный тракт
неповрежденные кожные покровы
слизистые оболочки глаз
Пути выведения через:
легкие
почки
желудочно-кишечный тракт
кожа

ВВ на организм человека

кратковременное воздействие
большие количества ВВ
яркие клинические проявления

длительное воздействие
небольшие количества
понижение общей сопротивляемости к др. воздействиям

на организм человека вредные химические вещества (ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация») подразделяются на:
общетоксические 
раздражающие 
сенсибилизирующие 
канцерогенные 
мутагенные 
влияющие на репродуктивную функцию 

В санитарно-гигиенической практике вредные вещества подразделяются на:
вредные химические вещества
пыль

веществ

токсичность;
концентрация вредного вещества;
продолжительность воздействия;
непрерывность и прерывистость воздействия;
химическая структура вещества;
физико-химические свойства вещества (агрегатное состояние, летучесть, растворимость);
пути поступления и выделения ВВ;
индивидуальные особенности человека (пол, возраст, состояние здоровья и др.);
параметры ОС

или последовательное действие на организм нескольких ВВ одной природы при одном и том же пути поступления
Комплексное – поступление в организм одновременно нескольких ВВ, но разными путями (через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт, органы дыхания и кожу и т.д.)

Воздействие ВВ на организм человека

англ. addition – сложение, дополнение) – Σ эффект смеси = Σ эффектов компонентов
Характерно для веществ однонаправленного действия – оказывают влияние на одни и те же системы организма, причем при количественно одинаковой замене веществ друг др. токсичность смеси не меняется (оксид углерода и нитросоединения – на кроветворную систему, сероводород и сероуглерод – на нервную систему и др.)
потенцированное (синергизм) (от англ. potent – сильнодействующий) – компоненты смеси действуют так, что одно вещество усиливает действие др. (совместное действие диоксида серы и хлора; оксида углерода и азота)
Эффект больше аддитивного

между эзерином и атропином)
эффект – менее аддитивного
независимое – компоненты смеси действуют на разные системы, токсические эффекты не связаны друг с другом, преобладает эффект наиболее токсичного вещества (бензол и раздражающие газы, смесь продуктов сгорания и пыли)
эффект не отличается от изолированного действия каждого яда в отдельности

действие пыли:
размер частиц (дисперсность)
форма и удельная поверхность частиц
твердость частиц
растворимость
электрозаряженность частиц
адсорбционные свойства
химический состав

Воздействие ВВ на организм человека

к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ПДК ВВ в воздухе рабочей зоны (мг/м3) – концентрация,
которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8ч. (или др.продолжительности, но не более 40 ч. в неделю) в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующих поколений

12.1.007-76 "Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества Классификация и общие требования безопасности" подразделяются:

Меры защиты воздушной среды помещений от ВВ

Нормирование

периодических медосмотров;
контроль за содержанием ВВ в воздухе рабочей зоны;
организация работ с использованием токсичных веществ;
проведение плановых ремонтов;
режим труда и отдыха, компенсирующий вредное воздействие;
в цехах с большими выделениями пыли производят регулярную уборку;
помещения для обеспыливания одежды в цехах

с целью уменьшения выделения ВВ
автоматизация, механизация и дистанционное управление

герметизация оборудования
изоляция, укрытие оборудования
местные вытяжные устройства
покрытия
пневмо- и гидротранспорт – для транспортировки сыпучих материалов

удаления ВВ:
воздух вентиляции должен быть чистым с концентрацией веществ не более 0,3 ПДК;
в помещениях с вредными (и взрывоопасными) газами применяются только местные вытяжные устройства;
общеобменная вентиляция применяется лишь в дополнение к местным отсосам;
должны быть предусмотрены средства очистки отходящего воздуха